Cílem práce bylo posouzení možnosti bezpečného použití rekombinantního humánního granulocyto-makrofágového faktoru (rhGM-CSF) a rekombinantního humánního erytropoetinu (rhEPO) jako potenciálních léků k podpoře tvorby granulocytů/makrofágů a erytrocytů u koček infikovaných virem kočičí imunodeficience (FIV). Hlavními klinickými příznaky spojenými s infekcí FIV jsou anémie a neutropenie. Růstové faktory jako rhGM-CSF a rhEPO jsou používány také k terapii neutropenie a anémie spojené s chemoterapií. Při léčbě koček infikovaných FIV jsou nejčastěji využívány antiretrovirové preparáty (nukleosidové analogy) obsahující například azidothymidin (AZT), které inhibují replikaci FIV. Hlavním vedlejším účinkem a limitujícím faktorem dlouhodobého používání AZT ve vysokých dávkách, které jsou ke snižování hladin FIV u koček nejefektivnější, je právě anémie. Řada studií z humánní medicíny prokázala, že použití rhGM-CSF u pacientů infikovaných virem lidské imunodeficience (HIV) bez současné léčby antiretrovirovým preparátem však může zvýšit aktivitu HIV.
Do studie byly zařazeny kočky experimentálně infikované FIV subtypu A, FIV UK-8 nebo FIV Pet, a kočky z SPF chovů. Monitoring zahrnoval denní kontrolu klinického stavu a rektální teploty, 2x týdně hematologické vyšetření a zjištění hladiny anti-rhGM-CSF protilátek (imunoblot) a anti-rhEPO protilátek (imunoblot). Čtyři dny před zahájením a jeden den po ukončení experimentu bylo provedeno biochemické vyšetření krve a fenotypizace CD4, CD8, T a B buněk. Množství FIV bylo stanovováno kvantitativní izolací viru na prekurzorových buňkách kostní dřeně (PBMC) a titry anti-FIV protilátek imunoblotem.
Byla testována schopnost rhGM-CSF stimulovat proliferaci primárních PBMCs a T-buňkami obohacených PBMC. Byl sledován také vliv rhGM-CSF na replikaci FIV v T-buňkami obohacených PBMC. Hladiny FIV byly detekovány stanovením aktivity reverzní transkriptázy. Ke stanovení efektu rhGM-CSF na replikaci FIV v makrofázích byly použity alveolární makrofágy. Preparát obsahující rhGM-CSF byl podáván subkutánně po dva týdny v dávce 5 mg/kg ž.hm. 2x denně, přípravek s rhEPO v dávce 100U/kg ž.hm. 3x týdně po dva týdny také subkutánně. Kontrolní skupině zvířat bylo podáváno placebo (fyziologický roztok).

Výsledky experimentu s podáváním rhGM-CSF: Statisticky signifikantní zvýšení počtu leukocytů bylo zjištěno u SPF koček pouze 15. den terapie. Nárůst počtu leukocytů byl pozorován i u ostatních SPF i FIV infikovaných koček, nebyl však statisticky signifikantní. Zvýšení počtu leukocytů bylo dáno současným nárůstem neutrofilů, lymfocytů, eosinofilů, monocytů či jejich kombinací. Zvýšení počtu leukocytů nebylo ovlivněno infekcí FIV. Nebyly pozorovány žádné statisticky významné změny v počtech erytrocytů a trombocytů. Biochemické hodnoty krve se pohybovaly u všech koček ve fyziologickém rozmezí. Vedlejší účinky zahrnovaly mírné zvýšení teploty (39,5 °C) a mírnou až střední iritaci v místě injekce. U jedné z koček došlo ke vzniku krvácenin patrných na sliznicích a i přes okamžité vysazení rhGM-CSF tato kočka 10. den experimentu uhynula za příznaků výrazné anémie. Tato komplikace nebyla při podávání rhGM-CSF nikdy dříve popsána u lidí ani u zvířat. Virologické a imunologické efekty terapie rhGM-CSF: U všech koček došlo ke zvýšení celkového počtu FIV. U koček, kterým bylo podáváno placebo, nebyly změny v celkovém počtu FIV ani v titrech anti-FIV protilátek zjištěny. U většiny koček léčených rhGM-CSF byly 35. den po začátku experimentu zjištěny anti-rhGM-CSF protilátky. Nicméně počet leukocytů se přesto dále zvyšoval. Z toho vyplývá, že neutralizace rhGM-CSF těmito protilátkami in vivo nebyla zcela jasně patrná.
Vliv rhGM-CSF na replikaci FIV in vitro: Terapie rhGM-CSF in vitro ukázala tendenci ke zrychlení replikace FIV na primárních PBMC a T-buňkami obohacených PMBC, ale bez signifikantního zvýšení počtů těchto buněk. Naopak na replikaci FIV v alveolárních makrofázích neměla terapie rhGM-CSF žádný vliv.
Výsledky experimentu s podáváním rhEPO: U všech koček, kterým byl podáván rhEPO, došlo k markantnímu nárůstu počtů erytrocytů, množství hemoglobinu a zvýšení hematokritu. Vrchol nastal za 2-4 týdny po zahájení terapie. Za 6 týdnů po zahájení terapie se tyto parametry signifikantně snížily, nicméně stále byly vyšší než před zahájením terapie. Celkově tedy všechny kočky léčené rhEPO reagovaly současným zvýšením počtů erytrocytů, hemoglobinu a hematokritu. U všech koček byl zaznamenán také statisticky nevýznamný vliv na zvýšení počtů leukocytů. U žádné kočky nevznikly během experimentu anti-rhEPO protilátky. Nebyly také zaznamenány výrazné změny biochemických parametrů krve. Vedlejší účinky zahrnovaly mírný zánět v místě injekce a sporadické zvracení. Diskuse: Hematopoetické růstové faktory jako rhGM-CSF a rhEPO mohou být užitečné ke zlepšení anémie a neutropenie způsobené jak podáváním AZT, tak infekcí FIV.
Funkce rhGM-CSF spočívá v regulaci proliferace a diferenciace PBMC granulocytární a monocytární řady. Experimentálně byl při podávání rhGM-CSF prokázán u lidí i u zvířat signifikantní nárůst počtů neutrofilů a eosinofilů, střední zvýšení počtů monocytů a lymfocytů a žádný vliv na počty erytrocytů a trombocytů. S těmito závěry korelují i výsledky této studie. S podáváním rhGM-CSF nejčastěji souvisel také vzrůst celkového počtu FIV, který mohl být dán zvýšením počtu FIV infikovaných buněk v populaci lymfocytů nebo zvýšením exprese FIV infikovanými lymfocyty. To naznačuje, že podávání rhGM-CSF přispívá k urychlení infekce lymfocytů nebo urychlení exprese FIV infikovanými lymfocyty. Bylo zjištěno, že rhGM-CSF při podávání ve vysokých dávkách zvyšuje počty monocytů stimulací jejich proliferace, zatímco v nízkých koncentracích prodlužuje jejich životnost.
Při terapii rhEPO bylo u všech zvířat pozorováno markantní zvýšení počtů erytrocytů, hemoglobinu a hematokritu. Erytropoetin indukuje a udržuje proliferaci a diferenciaci erytroidních progenitorových buněk kostní dřeně. Ačkoli v literatuře není popisován účinek erytropoetinu na počet leukocytů, v tomto experimentu bylo mírné zvýšení počtů leukocytů zaznamenáno. Naopak zatímco některé provedené studie popisují účinek také na zvýšení počtu trombocytů, stejný efekt této v práci zaznamenán nebyl. Tyto rozdíly mohou být způsobeny odlišností terapeutického protokolu nebo odlišným klinickým stavem zvířat či lidí zahrnutých ve studii. U žádné FIV infikované kočky nedošlo v experimentu při podávání rhEPO ke zvýšení celkového počtu FIV v PBMC. Závěr: Terapie rhGM-CSF u koček infikovaných FIV by měla být prováděna opatrně a vždy by měla být zvážena kombinace s efektivním antiretrovirovým preparátem. Vznikající anti-rhGM-CSF protilátky neměly v provedených experimentech vliv na neutralizaci rhGM-CSF a snížení jeho aktivity.
Během experimentu nevznikly při podávání rhEPO u žádné kočky anti-rhEPO protilátky. Je popisováno, že anti-rhEPO protilátky vznikají tehdy, trvá-li léčba erytropoetinem déle než 4 týdny. Terapie rhEPO se zdá mít u koček méně vedlejších účinků než léčba rhGM-CSF.
K terapii anémie způsobené infekcí FIV nebo podáváním AZT je tedy vhodné využít rhEPO. Použití rhGM-CSF k terapii neutropenie způsobené infekcí FIV by mělo být vždy voleno opatrně a vhodné je současné podávání antiretrovirových preparátů účinných proti FIV.

Arai M., Darmen J., Lewis A., Yamamoto J.K. The use of human hematopoietic growth factors (rhGM-CSF and rhEPO) as a supportive therapy for FIV-infected cat. Vet Imunol Imunopathol 2000;77:71-92.

MVDr. Martin Sosnar
Veterinářství 2001;51(4):174.

Zpět na seznam publikací